Contadores - Definición, CI y aplicación

¿Qué son los contadores?

Los contadores son dispositivos digitales cuyas salidas consisten en un estado predefinido basado en la aplicación de pulsos de reloj. En otras palabras, los contadores proporcionan una salida para contar el número de pulsos de reloj que se les aplica. Normalmente, los contadores están formados por una serie de flip-flops y pueden ser contadores asíncronos, en los que la salida de un flip-flop es la señal de reloj para el adyacente, o contadores síncronos, en los que todos los flip-flops reciben una única entrada de reloj.

Ejemplo práctico de contador - IC 4520

Uno de los criterios que hay que tener en cuenta a la hora de elegir un CI contador es el intervalo de recuento necesario para tu aplicación. Si necesitas un contador con un intervalo inferior a 10 y si tu aplicación requiere salidas de decodificador, el CI 4017 es más adecuado para ti. Si necesitas un contador con un intervalo entre 10 y 15 y si no es necesario decodificarlo o si puedes decodificarlo con un circuito externo, el IC 4520 puede ser para ti.

Si estás trabajando en una aplicación, como un contador de sombras, etc., que no necesita funcionar a alta velocidad, puedes utilizar este circuito porque ahorra energía. Si, por el contrario, utilizas este circuito para aplicaciones de alta velocidad, como la calculadora de velocidad del contador de pulsos, entonces debes utilizar un contador TTL en lugar de un contador CMOS. El contador genera pulsos de reloj en la salida.

Características del IC4520

1. Dos contadores en un solo CI:

El CI 4017 es un contador doble, lo que significa que internamente tiene dos contadores separados. Ambos son idénticos y pueden utilizarse de forma independiente. Podemos utilizar uno de los dos contadores o ambos a la vez.

2. Contador de cuatro bits:

El contador tiene un intervalo de cuatro bits. A n el contador de bits tendrá un rango de 0 a (2^n-1). Como nuestro CI es un contador de cuatro bits, puede contar de 0 a (2^4-1), es decir, de 0 a 15.

3. Contador IC de bajo consumo:

Se trata de un circuito integrado CMOS. Los circuitos integrados CMOS son bastante lentos en comparación con sus homólogos TTL, pero consumen menos energía. Por tanto, depende de tu aplicación decidir qué tipo de CI elegir.

Diagrama de pines del circuito integrado 4520

Descripción de la clavija:

Los pines 1 a 7 corresponden al contador 1, los pines 9 a 15 corresponden al contador 2, y los pines 8 y 16 son comunes a ambos contadores.

Aquí tienes la descripción pin a pin del circuito integrado 4520:

• Clavija 1es el pin de entrada del reloj correspondiente al contador 1. El reloj se activa con el flanco positivo. Esto significa que el reloj avanza por cada flanco ascendente. El reloj genera un ciclo de pulsos de reloj en la salida generada.
• Clavija 2: Es la patilla de habilitación del contador 1. El circuito del contador 1 sólo recibe entradas de reloj si esta patilla está en ALTO. En caso contrario, mantiene el estado anterior aunque se suministre un pulso de reloj.
• Clavija 3pin 3: representa la salida LSB del contador 1. Representa el primer bit de los cuatro bits de salida. Tiene un peso de 1.
• Clavija 4es el segundo bit de salida del contador 1. Tiene un peso de 2
• Clavija 5es el tercer bit de salida del contador 1. Tiene un peso de 4.
• Clavija 6es el cuarto bit de salida del contador 1. Tiene un peso de 8.
• Clavija 7: Es el pin de reinicio del contador 1, que debe estar BAJO para el funcionamiento normal del contador y ALTO si se quiere reiniciar la salida del contador 1.
• Clavija 8este es el pin de tierra que debe estar conectado a 0V. Es un terreno común para ambos contadores.
• Clavija 9: Es el pin de entrada del reloj correspondiente al contador 2. El reloj se activa con el flanco positivo. Esto significa que el reloj avanza por cada flanco ascendente.
• Clavija 10es el pin de habilitación correspondiente al contador 2. El circuito del contador 2 sólo recibe entradas de reloj si este pin está en ALTO. En caso contrario, mantiene el estado anterior aunque se suministre un pulso de reloj.
• Clavija 11pin 3: representa la salida LSB del contador 2. Representa el primer bit de los cuatro bits de salida. Tiene un peso de 1.
• Clavija 12es el segundo bit de salida del contador 2. Tiene un peso de 2
• Clavija 13es el tercer bit de salida del contador 2. Tiene un peso de 4.
• Clavija 14: Es el cuarto bit de salida del contador 2. Tiene un peso de 8.
• Clavija 15: Es la clavija de reinicio del contador 2, que debe estar BAJA para el funcionamiento normal del contador y ALTA si se quiere reiniciar la salida del contador 1.
• Clavija 16: Es la clavija de alimentación. Debe recibir una tensión positiva entre +3V y +15V.

Aplicación del contador: Contador de pulsos:

El contador de impulsos presentado se divide, a grandes rasgos, en tres partes: una fuente de impulsos, un dispositivo digital que cuenta, almacena y prepara las salidas, y una pantalla para mostrar el recuento acumulado.

Este contador de impulsos está basado en el microcontrolador Atmel AT89C4051/52. Los pulsos compatibles con la lógica TTL generados por la fuente se envían al contador para su recuento (idealmente desde un generador de señales o el punto de prueba de un osciloscopio) El AT89C4051 es un microcontrolador de 8 bits de bajo voltaje y alto rendimiento de la familia 8051.

Esquema del circuito del contador de impulsos:

El reloj del sistema desempeña un papel importante en el funcionamiento del microcontrolador. Un cristal de cuarzo de 11,0592MHz proporciona el reloj base al microcontrolador (U1) en sus pines 18 y 19. Un condensador electrolítico C3 y una resistencia R1 proporcionan el reinicio de encendido. Para el rearme manual se utiliza un pulsador. El pin P3.2 del puerto recibe el impulso de entrada y el recuento se muestra en la pantalla LCD. Los pines del puerto del microcontrolador P2.0 a P2.1 se conectan a los pines de datos D0 a D7 de la pantalla LCD, y los pines del puerto P3.5, P3.6 y P3.7 se conectan a los registros de selección RS, lectura-escritura y habilitación E de la pantalla LCD. Los datos que aparecen en la pantalla LCD están en formato ASCII. Sólo se envían comandos a la pantalla en formato hexadecimal. La señal de selección del registro RS se utiliza para distinguir entre datos (RS=1) y órdenes (RS=0). Utilizando el preajuste 10k es posible controlar el contraste de la pantalla LCD.

Vídeo del circuito del contador de impulsos:

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